Slik gjør du Stor DNA Fragment Selection-teknologi i NGS-sekvensering

Teknologi for seleksjon av store DNA-fragmenter spiller en kritisk rolle i NGS-sekvensering, spesielt i strukturell variantdeteksjon, genomsamling, og haplotypeanalyse. Nedenfor er dens kjerneapplikasjoner og tekniske prinsipper:：

jeg. Applikasjonsscenarier

Strukturell variant (SV) Oppdagelse

Utfordring: Konvensjonell kortlest sekvensering (f.eks., Illumina) sliter med å fange varianter nøyaktig >1 kb (innsettinger, slettinger, inversjoner, translokasjoner).

Løsning: Ved å velge store DNA-fragmenter (10–50 kb) for bibliotekbygging, kombinert med langlest sekvensering (PacBio/Nanopore) eller linked-read analyse, komplekse SV-er som spenner over repeterende regioner kan løses.

Eksempel: Fusjonshendelser i kreftgenomer (f.eks., *ALK-EML4*) krever ofte store fragmenter av data.

Genomsamling av høy kvalitet

Utfordring: Kortleste data fører ofte til monteringsfeil i repeterende områder, forårsaker genomfragmentering.

Løsning: Store fragmenter (f.eks., Fosmid biblioteker) gi langdistanse fysisk kobling, muliggjør kontinuerlig stillasmontering (5–10× forbedring i N50).

Eksempel: T2T-konsortiet fylte finalen 8% gap i det menneskelige referansegenomet ved hjelp av Hi-C og ultra-long-read-teknologier.

Haplotype Fasing

Utfordring: Kortlest sekvensering klarer ikke å bevare allelkobling på heterozygote steder.

Løsning: Strekkodebaserte teknologier (f.eks., 10X Genomics) rekonstruere haplotypeblokker som strekker seg over hundrevis av kb.

Verdi: Kritisk for HLA-typing og identifisering av sykdomsfremkallende genkoblinger.

II. Kjernevalgsteknologier

1. Fysiske separasjonsmetoder

Pulse Field Gel Elektroforese (PFGE): Separerer fragmenter >50 kb for metagenomisk eller kompleks prøvescreening.

Magnetisk perleutvalg (SPRIvelg): Gjenoppretter spesifikke fragmentstørrelser (f.eks., 0.1–10 kb eller >15 kb) ved å justere perle-til-prøve-forhold.

2. Strekkodebasert berikelse

10X Genomics Chromium: Innkapsler DNA-fragmenter i oljedråper, merking av korte avlesninger fra det samme store fragmentet med strekkoder.

TELL-Seq/Linked-Reads: Bruker mikrofluidikk for virtuell rekonstruksjon med lange fragmenter kl 50% lavere kostnad enn 10X.

3. Sirkulariseringsbasert forsterkning

Loop Genomics: DNA-fragmenter sirkuleres og amplifiseres via rullende sirkelreplikasjon, bevare fysisk tilknytning til standard NGS-plattformer.

III. Fordeler vs. Konvensjonelle metoder

IV. Utfordringer og optimalisering

Høy DNA-kvalitet kreves: Trenger intakt DNA (DV200 >50%), inkompatibel med FFPE-prøver til Utvikling av ekstraksjonssett med lav skade.

Kostnadskontroll: Langlest sekvensering er fortsatt dyrt for hybridstrategier (f.eks., Linked-Reads og Illumina) redusere kostnadene.

Oppgraderinger av bioinformatikk: Trenger spesialverktøy (f.eks., Canu for montering, HapCUT2 for fasing).

V. Representative søknader

COVID-19-sporing: Nanopore-sekvensering og magnetisk perlevalg (>20 kb-fragmenter) raskt løste SARS-CoV-2-genomer og rekombinasjonshendelser.

Diagnose av genetisk sykdom: 10X Genomics oppdaget SMN1-ekson 7 slettinger, unngå forstyrrelser fra SMN2.

Plantegenomikk: I bygggenomsamling, BAC-biblioteker (40–100 kb) økt Contig N50 til 486 kb.

Konklusjon

Stort utvalg av DNA-fragmenter overvinner begrensningene til kortlest NGS ved å gi lang rekkevidde genomisk kontekst. Med fremskritt innen strekkoding (f.eks., TELL-Seq) og lokaliserte plattformer (f.eks., MGI CoolMPS), denne teknologien vil akselerere anvendelser innen klinisk diagnostikk, evolusjonsstudier, og presisjonsoppdrett.

Leverandør

Shanghai Lingjun Biotechnology Co., Ltd.ble etablert i 2016 som er en profesjonell produsent av biomagnetiske materialer og nukleinsyreekstraksjonsreagenser.

Vi har rik erfaring innen utvinning og rensing av nukleinsyre, proteinrensing, celleseparasjon, kjemiluminescens, og andre tekniske felt.

Våre produkter er mye brukt på mange felt, som medisinsk testing, genetisk testing, universitetsforskning, genetisk avl, og så videre. Vi leverer ikke bare produkter, men kan også påta oss OEM, ODM, og andre behov. Hvis du har et relatert behov, ta gjerne kontakt med oss .